BÀI 14: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

Bài tập 14.1(trang 42): Năng lượng nào dưới đây không phải là năng lượng tái tạo?

A. Thuỷ điện.        B. Điện mặt trời.    C. Điện thuỷ triều.           D. Nhiệt điện.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: D.

Bài tập 14.2 (trang 42): 

Khi xây dựng các nhà máy thuỷ điện, con người khai thác động năng của dòng nước chảy từ trên cao xuống, làm quay tuabin của máy phát điện. Các dòng sông liên tục chảy từ nơi địa hình cao xuống nơi địa hình thấp, biến đổi thế năng của nước thành năng lượng điện. Như vậy, con người không phải mất công bơm nước lên thượng nguồn các dòng sông. Phải chăng ở đây năng lượng của nước đã tự sinh ra, trái với định luật bảo toàn năng lượng? Hãy nêu ý kiến của em về quan điểm này.

Bài giải chi tiết: 

Khoảng 23% năng lượng mặt trời chiếu xuống Trái Đất tạo nên vòng tuần hoàn của nước. Năng lượng mặt trời làm nóng và bốc hơi nước ở các sông, hồ, biển và đại dương. Hơi nước trong những dòng không khí, khí gặp điều kiện thuận lợi ngưng tụ và rơi xuống tạo thành những cơn mưa. Vòng tuần hoàn của nước đã di chuyển một lượng lớn nước từ biển, đại dương lên vùng núi cao dưới dạng mưa và tuyết. Trọng lực lại làm cho dòng nước chảy từ địa hình cao xuống thấp thành những dòng sông, suối và thác nước. Con người đã xây các đập giữ nước trên núi cao để trữ nước có thế năng lớn, sau đó cho chuyển hoá thành năng lượng điện, mà không phải bơm nước lên thượng nguồn. Tuy nhiên, ở đây năng lượng của nước đã được chuyển hoá từ các dạng năng lượng khác mà không trái với định luật bảo toàn năng lượng.

Bài tập 14.3 (trang 42): 

Em đã biết: Năng lượng được bảo toàn, nghĩa là năng lượng không tự sinh ra cũng không mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác hoặc từ vật này sang vật khác. Vậy tại sao chúng ta cần phải tiết kiệm năng lượng?

Bài giải chi tiết: 

Năng lượng không tự sinh ra cũng không mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác hoặc từ vật này sang vật khác, tuy nhiên không phải tất cả các dạng năng lượng con người đều có thể khai thác và sử dụng trong cuộc sống hằng ngày. Các dạng năng lượng dễ khai thác và sử dụng như năng lượng hoá thạch thì ngày càng cạn kiệt, trong khi đó, các nguồn năng lượng dồi dào như năng lượng tái tạo thì con người chưa thể khai thác và sử dụng hiệu quả. Mặc khác, việc gia tăng khai thác và sử dụng các nguồn năng lượng như hiện nay có những tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái. Do đó, chúng ta cần tiết kiệm năng lượng để đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững.

Bài tập 14.4(trang 42): 

Giải thích tác dụng của mỗi việc làm sau đây để sử dụng hiệu quả năng lượng:

a) Phơi quần áo ngoài ánh nắng mặt trời.

b) Sử dụng đèn compact thay cho đèn sợi đốt.

c) Chọn hướng nhà tránh nắng chiếu trực tiếp và đón được gió tự nhiên.

d) Thường xuyên vệ sinh, bảo dưỡng các thiết bị máy móc.

Bài giải chi tiết: 

a) Phơi quần áo ngoài ánh nắng mặt trời: Tận dụng năng lượng mặt trời tự nhiên.

b) Sử dụng đèn compact thay cho đèn sợi đốt: Lựa chọn thiết bị có hiệu suất hoạt động cao để giảm năng lượng hao phí.

c) Chọn hướng nhà tránh nắng chiếu trực tiếp và đón được gió tự nhiên: Tận dụng gió tự nhiên làm mát và tránh nóng cho ngôi nhà. Nhờ vậy, giảm lượng năng lượng điện sử dụng cho việc làm mát.

d) Thường xuyên vệ sinh, bảo dưỡng các thiết bị máy móc: Để các thiết bị duy trì tuổi thọ, hoạt động với hiệu suất cao hơn, giảm năng lượng hao phí.

Bài tập 14.5 (trang 42): 

Dựa vào các gợi ý dưới đây, tìm các ô chữ hàng ngang và ô chữ hàng dọc.

Hàng ngang:

1. Dạng năng lượng khai thác động năng của dòng nước chảy từ trên cao xuống đổ tạo ra điện.

2. Đây là một giải pháp giúp đảm bảo an ninh năng lượng.

3. Dạng năng lượng khai thác động năng của gió để tạo ra điện.

4. Hiện tượng gây ra bởi sự chênh lệch về lực hấp dẫn của Mặt Trăng và Mặt Trời tác dụng vào khối nước ở các đại dương trên Trái Đất.

5. Loại khí phát thải từ việc đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch.

Hàng dọc:

1. Đây là một nhược điểm của các máy phát điện gió, làm ảnh hưởng lớn tới đời sống con người và sinh vật.

2. Tên một thiết bị quan trọng trong các máy phát điện, chuyển hoá năng lượng cơ học thành năng lượng điện.

6. Đây là nhược điểm chung của các công trình khai thác năng lượng tái tạo.

7. Tên thiết bị biến đổi trực tiếp năng lượng ánh sáng thành năng lượng tái tạo.

8. Tên gọi chung các dạng năng lượng được tạo ra từ các nguồn thiên nhiên và có thể bổ sung trong một thời gian ngắn.

Bài giải chi tiết: 

Hàng ngang: (1) thuỷ điện; (2) tiết kiệm; (3) điện gió; (4) thuỷ triều; (5) carbon dioxide.

Hàng dọc: (1) tiếng ồn; (2) tuabin; (6) chi phí cao; (7) pin quang điện; (8) tái tạo.

Bài tập 14.6 (trang 43): 

Em có thể thực hiện những hành động nào sau đây để góp phần bảo vệ môi trường?

a) Sử dụng túi nylon và cốc nhựa dùng một lần.

b) Chăm sóc và bảo vệ cây xanh trong khuôn viên trường.

c) Để rác vào đúng các thùng theo phân loại rác vô cơ, rác hữu cơ.

d) Sử dụng xe bus và các phương tiện giao thông công cộng khác.

e) Bón cây bằng phân bón hoá học.

Bài giải chi tiết: 

Em có thể thực hiện những hành động sau để góp phần bảo vệ môi trường:

b) Chăm sóc và bảo vệ cây xanh trong khuôn viên trường.

c) Để rác vào đúng các thùng theo phân loại rác vô cơ, rác hữu cơ.

d) Sử dụng xe bus và các phương tiện giao thông công cộng khác.

Bài tập 14.7 (trang 44):

Ghép nối tên dạng năng lượng tái tạo ở cột A với tác động chính của các công trình khai thác dạng năng lượng đó tới môi trường ở cột B.

Bài giải chi tiết: 

1 – b; 2 – d; 3 – c; 4 – a.

Bài tập 14.8 (trang 44):

Bảng 14.1 cho biết thông tin về công suất, khả năng phát sáng và tuổi thọ trung bình của ba loại bóng đèn. Nếu cần lựa chọn đèn để lắp đặt hệ thống chiếu sáng cho nhà mình, em sẽ lựa chọn loại đèn nào? Nêu lí do cho lựa chọn đó.

Bài giải chi tiết: 

Với ba loại đèn có khả năng chiếu sáng gần như tương đương, nên sử dụng đèn led hoặc đèn compact cho hệ thống chiếu sáng vì hai đèn này có công suất điện nhỏ nên sẽ tiết kiệm năng lượng điện hơn. Hơn nữa, tuổi thọ trung bình của đèn led và đèn compact cao hơn đèn sợi đốt nên mặc dù giá của hai loại đèn này cao hơn đèn sợi đốt nhưng thời gian sử dụng lâu hơn nên xét về mặt kinh tế thì vẫn tiết kiệm chi phí hơn.

Bài tập 14.9 (trang 44):

Một bộ pin quang điện có diện tích bề mặt 4. Tỉ lệ chuyển hóa năng lượng mặt trời thành năng lượng điện là 12%. Năng lượng của ánh sáng mặt trời chiếu tới mặt pin trung bình 1,2 kJ/m2 mỗi giây.

a) Tính năng lượng điện bộ pin cung cấp mỗi ngày nếu thời gian chiếu sáng trung bình của Mặt Trời là 12 giờ/ngày.

b) Một gia đình sử dụng 0,8 kg than mỗi ngày để đun nấu. Biết rằng năng lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg than là 27 MJ/kg. Tính năng lượng gia đình này cần sử dụng cho việc đun nấu. So sánh với giá trị tính được ở câu a.

Bài giải chi tiết:

a) Năng lượng mặt trời chiếu tới bề mặt pin mỗi ngày là:

1,2 . 4 . 12 . 3600 = 207 360 (kJ).

Vì tỉ lệ chuyển hoá năng lượng mặt trời thành năng lượng điện là 12% nên năng lượng điện tấm pin sinh ra mỗi ngày là:

207 360 . 12% = 24 883,2 (kJ) = 24,8832 (MJ).

b) Năng lượng gia đình cần sử dụng cho việc đun nấu hàng ngày là: 0,8 . 27 = 21,6 (MJ).

Như vậy, năng lượng bộ pin quang điện cung cấp đáp ứng đủ nhu cầu năng lượng sử dụng cho việc đun nấu hàng ngày của gia đình đó.